Josiah Willard Gibbs

US-amerikanischer Physiker

geboren: 11. Februar 1839 in New Haven, Connecticut
gestorben: 28. April 1903 in New Haven, Connecticut

1879 - Mitglied der National Academy of Sciences in Washington
1880 - Mitglied American Academy of Arts and Sciences
1897 - auswärtiges Mitglied der Royal Society
1900 - korrespondierendes Mitglied der Académie des sciences

Willard Gibbs wurde an der Hopkins School ausgebildet und trat 1854 im Alter von 15 Jahren in das Yale College ein.
Im Jahr 1863 erhielt Gibbs den ersten in den USA verliehenen Doktortitel in Philosophie (Ph.D.) in Ingenieurwissenschaften für eine Dissertation mit dem Titel "Über die Form der Zähne von Rädern im Stirnradgetriebe", in der er geometrische Techniken zur Untersuchung der optimales Design für Zahnräder untersuchte.
Von 1863 bis 1866 war er Tutor am Yale-College. Anschließend ging er nach Europa und setzte seine Studien in Paris, Berlin und Heidelberg fort. 1871 wurde Gibbs zum Professor an der Yale-Universität in New Haven ernannt.

1866/67 in Paris besuchte Gibbs Vorlesungen an der Sorbonne und am Collège de France, die von so angesehenen Mathematikern wie Joseph Liouville und Michel Chasles gehalten wurden.
1867 ging Gibbs nach Berlin und besuchte die Vorlesungen der Mathematiker Karl Weierstrass und Leopold Kronecker sowie des Chemikers Heinrich Gustav Magnus.
Gibbs veröffentlichte seine erste Arbeit im Jahr 1873. Zwischen 1876 und 1878 schrieb er eine Artikelserie mit dem Gesamttitel On the Equilibrium of Heterogeneous Substances, die als eine der größten Errungenschaften in der Physik des 19. Jahrhunderts angesehen wird und als Grundlage der physikalischen Chemie gilt.

Von 1880 bis 1884 arbeitete Gibbs daran, die äußere Algebra von Hermann Grassmann zu einer Vektorrechnung zu entwickeln, die den Bedürfnissen der Physiker gut entspricht. Vor diesem Hintergrund unterschied Gibbs zwischen den Punkt- und Kreuzprodukten zweier Vektoren und führte das Konzept der Dyadik ein. Ähnliche Arbeiten wurden unabhängig und ungefähr zur gleichen Zeit vom britischen mathematischen Physiker und Ingenieur Oliver Heaviside durchgeführt.

Für die Vektoranalysis schuf Gibbs eine Methode, die mathematische Entwicklungen wesentlich vereinfachte, die seinerzeit die theoretische Behandlung der Maxwellschen Elektrodynamik stark voranbrachte.

Von 1882 bis 1889 schrieb Gibbs fünf Artikel über physikalische Optik, in denen er Doppelbrechung und andere optische Phänomene untersuchte und Maxwells elektromagnetische Lichttheorie gegen die mechanischen Theorien von Lord Kelvin und anderen verteidigte.

Er definierte ebenso die Gibbs-Energie G = U + p V − T S bei konstanter Temperatur und konstantem Druck, die auch als Freie Enthalpie bekannt ist.
Auch das Gibbssche Phänomen, das Gibbssche Paradoxon, die Gibbs-Duhem-Gleichung, und die Gibbs-Helmholtz-Gleichung sind nach ihm benannt. Er führte den Ensemble-Begriff in die Statistische Mechanik ein, wo heute das Kanonische Ensemble auch Gibbs-Ensemble heißt.

Gibbs starb am 28. April 1903 in New Haven im Alter von 64 Jahren.